拉力計傳感器發(fā)展全攻略

 

 

 

隨著科學(xué)技術(shù)的交叉發(fā)展、相互滲透，對拉力計傳感器的質(zhì)量、品種和數(shù)貴提出了 新的要求。因此，必須從新原理、新材料以及新加工技術(shù)等三方面尋找途徑才能研究出新型傳感器。

一、發(fā)展多功能傳感器 

以前一個傳感器只能把單一的被測量轉(zhuǎn)換成電信號，新型拉力計傳感器可利用一個傳感器同時檢測幾種被測量并分別轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。例如，一種多功能傳感器，它可以同時檢測氣體的溫度和濕度。這種傳感器是在鈣鈦礦上填加對濕度敏感的(尖晶石）的復(fù)合多孔質(zhì)燒結(jié)體作為傳感元件。溫度變化引起傳感器電容量的變化，濕度變化引起傳感器電阻的變化。因此傳感器的電阻值和電容量的變化，分別表示氣體溫度和濕度的變化置稱重傳感器。 

多功能化的另一層含義是將傳感器與其他功能復(fù)合（如溫度補(bǔ)償、信號處 理、執(zhí)行器等功能〕。

二、發(fā)展圖像傳感器

在大多數(shù)錆況下一個敏感元件只能獲取一個點的信息，這是很不夠的，許多應(yīng)用場合要求傳感器傳感一個被測源所發(fā)出的全部信息，亦即要求傳“像”。如紅外成像技術(shù)要求傳感器傳感熱圖像，超聲成像技術(shù)要求傳感器傳感聲圖像，X線成像技術(shù)要求傳感光圖像。因此，要求傳感器能將物體具有二維、三維或四維 (包含時序)的圖像轉(zhuǎn)換成電信號，這就是所謂的“圖像傳感器”。目前固體圖像傳感器發(fā)展突出，正取代攝像管。它具有體積小、重量輕、壽命長、分辨率髙、功耗低、殘留圖像少、圖像不變形、不易受電磁干擾、信號易于處理等優(yōu)點。 

三、拉力計發(fā)展智能傳感器  

電子計算機(jī)與傳感器的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成了智能傳感器的基本框架。智能傳感器不僅把傳感和信號預(yù)處理結(jié)合為一體，使之與后處理的微型計箅機(jī)兼容，而且為利用現(xiàn)代信號處理方法提高對信號的判斷能力和開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)造了條件。智能傳感器不僅能完成傳感和信號處理任務(wù)，而且還有自診斷、自恢復(fù)及自適應(yīng)功能。智能傳感器可使信號在敏感元件附近就能進(jìn)行局部處理，從而減 輕了和傳輸線路的負(fù)擔(dān)，提髙了效率。智能傳感器不存在非線性的缺點。 相反，當(dāng)傳感器具有較寬的動態(tài)范圍或在某一區(qū)域具有較離靈敏度時，這神非線性不僅無關(guān)緊要，而且可以變成有利的因素。 

四、發(fā)展化學(xué)傳感器和生物傳感器 

由于科學(xué)技術(shù)不斷深入發(fā)展，除了以物理量為檢測參數(shù)的物理傳感器以外， 又出現(xiàn)了以化學(xué)物質(zhì)成分為檢測參數(shù)的化學(xué)傳感器，現(xiàn)有的化學(xué)傳感器主要是利用敏感材料與被測物質(zhì)中分子、離子相互接觸時引起材料表面電勢、電極電勢、表面化學(xué)反應(yīng)直挨或間接地轉(zhuǎn)換為電信號。目前的化學(xué)傳感器有半導(dǎo)體淘瓷傳感器、電化學(xué)傳感器、半導(dǎo)體場效應(yīng)化學(xué)傳感器等。但是這些化學(xué)傳感器的測量對象限于低分子物質(zhì)，很難有選擇地檢測復(fù)雜的有機(jī)物以至高分子物質(zhì)。 近30年來，由于生物醫(yī)學(xué)工程的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了檢測生物體內(nèi)高分子化學(xué)成分的生物傳感器。已經(jīng)研制出的生物傳感器有酶傳感器、組織傳感器、微生物傳感器、免疫傳感器、酶熱敏電阻、發(fā)光酶傳感器等。這些拉力計傳感器將有力地促進(jìn)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究、臨床診斷和環(huán)境醫(yī)學(xué)的發(fā)展。